MixTaiwan 20171220 林崇田 金屬中心精微製造能量
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林崇田 處長│金屬中心精微成形研發處 金屬中心在經濟部技術處經費支持下建立「精微模具及成形共用實驗室」，不僅可協助傳統模具廠、加工廠及成形廠跨入精微製造領域，建立精微元件開發能量，更可支援產品廠、系統廠以較低的成本在台灣進行次世代精密與微小產品創新研發，其國際競爭力將大幅提升。 金屬中心在精微製造領域的未來展望，將朝「建立金屬精微零組件產業」推動，並以「打造瑞士化工業環境，開創台灣製造產業新機」為願景，具體之產業目標及協助台灣業界轉型升級之作法，包括以下兩大項：(一)關鍵精微元件自主開發(取代進口)、(二)支援主流產業開發次世代微型產品(引領世界潮流)。讓傳統產業以合理的成本智慧管理，提升工廠效能。
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- 1. Mix Taiwan知識分享沙龍第三季 -Soapbox speech- 金屬工業研究發展中心 林崇田 處長 chontyan@mail.mirdc.org.tw 金屬智慧製造與精緻加工 中華民國 106年 12月 20日
- 3. 一、金屬中心概況介紹 3
- 4. (一)組織沿革與特色 企廣處(台北)- 跨單位合作帄台 桃園縣 台南市 台中市 嘉義縣 高雄市 區域處(桃園)- 閥類製品國際檢測 服務中心 (89/11) 區域處(台中)- 光機電檢測驗證 及智慧系統技術 開發 (65/05) 嘉義創新園區- 食品加工機械設備 研發 (100/06) 金屬科技研究中心- 學研合作帄台 (77/07) 小型風力發電機測試帄台 (七股) (99/03) 高雄總部 金屬二次加工製程、精密機電、 自動化等技術研發 檢測驗證、管理技術 市場研究、人才培訓 (52/10) 專案辦公室(台北)-工 業合作小組、航太小組、 食品辦公室、光電半導 體辦公室、系統整合推 動辦公室 區域處(台北)- 產品驗證、產業創新 服務系統輔導 (54/05) 台北市 醫電處- 醫療器材及先進光電 製程設備研發 (96/08) 1963年成立，為唯一以南部為主要據點之研究機構，全台6個縣市已建立10個據點。 以金屬及其相關產業為主要服務對象，為少數能提供系統整合全方位服務之法人研發機構(製程、設 備、系統、管理、電子化、檢測、驗證、訓練、市調)。 有效專利770件，金屬相關專業書刊3萬餘冊， 104年輔導廠商987家次，產業人才培訓17,690人次， 檢測驗證服務18,305件。 (100/06) 4
- 5. (二)五大研發領域 聚焦次領域，深化技術能量 高附加價值金屬材料 精密高品質綠色製程技術 檢測與服務 精密模具與元件 精微加工製程技術 精微智慧設備開發 輕量化材料製造技術 底盤設計與驗證技術 智慧化技術 光電產業製程設備關鍵 模組測試驗證 能源產業設備與關鍵模 組測試驗證 牙科與骨科植入物 高值金屬醫療器械 微創手術系統技術 創新醫療照護服務 模式 金屬材料及 製品產業 高值設備 產業 醫療器材及 照護產業 模具及精微 產業 車輛產業 5
- 6. (三)精緻加工製造技術量能 特色 各式精微製程研發應用技術：傳統、非傳統、超精密加工 聚焦產業應用，深耕超精密、精密、細微、小型技術應用產業 背光模組模具 超精密模具加工技術 超精密平面模研磨技術 精微模具/零件 五軸加工 超音波加工 微放電加工 微細線切割加工 微雷射加工 精微量測 超高精度三維測量 量測範圍：100x100x35 mm 量測精度：XY axes : 0.05 μm Up to 30 ° : 0.01 to 0.05 μm Up to 45 ° : up to 0.1 μm Up to 60 ° : up to 0.3 μm 6
- 7. 二、重要研發成果 7
- 8. (一) TPL引領水五金產業再創高峰 金屬中心 水五金創意精品館 打造國際級精品展示空間 體驗行銷推廣、商業媒合交流 建置創意美學設計工作室 導入逆向工程分析技術與3D列印 技術，激發創新精品設計概念 環保金屬表面處理示範園區 協助聚落廠商推動廢水減量與減 廢技術，成為環保金屬表面處理 示範園區(彰濱工業區) 無鉛龍頭標章 功能性 龍頭標章 建立水龍頭認證標章 協助水五金協會建立水龍頭認 證標章 功能性龍頭驗證：保障水龍頭 基本功能，使用次數較一般龍 頭多5倍(達50萬次)，水壓承 受力提高2倍 無鉛龍頭驗證：杜絕重金屬的 健康危害，提供安全使用的水 龍頭，更給消費者有一安心的 選擇 TPL實驗室認證 與加拿大CSA Group合作， 獲得衛材實驗室認證資格 獲得IAPMO NSF 61及美國能 源局(DOE) CCMS國際認證 獲得功能性與化學性等14項法 規國際認證資格 保障民眾使用與飲水安全，推動廢水減量綠色製程，加速水五金產業發展 開發無鉛黃銅材料 成功開發無鉛抗脫鋅黃銅鑄錠，協助 水五金業者突破國外法規(AB1953無 鉛法案)限制，影響產值約240億元 技轉國內業者(仲正) ，成功促成新產 線(投資約1,500萬元，可增加產值2 億元以上) 促動和成公司採購仲正生產之國產無 鉛黃銅鑄錠材料 鹿港文創會館地下一樓 空間：近600坪 8
- 9. (二)促成醫材產業聚落，帶動產業高值化 吸引48家醫材廠商投資91.5億，27家進駐高科，21家進駐南科， 104年營業額達20.08億元，促進就業843人，帶動醫材產業聚落形成 醫療器材代工之轉型與升級思維之產業聚落 以進駐廠商為核心，帶動產業聚落效應 滿足骨科及牙科醫材產品線之集體採購聚落 以微笑曲線為核心主軸，強化園區行銷及研發能量 傳統產業之技術導向思維之產業聚落 傳統產業之強化達到產業高值化之帄台 首創國人獨自完成開發植牙空間定位追蹤系統。並開發國內第一套臨床 植牙導引輔助系統(Aq Navi) 促成台植科公司於101年成立牙科通路品牌艾奇科(iKICO)，與京達醫材 等5間公司成立策略聯盟，帶領牙科醫材業者走向國際，行銷全世界 產業效益 人工牙根 鴻君、皇亮、台灣植體、 全球安聯 牙科診療椅 光宇、宏鐿 X光機 岱儀、和鑫、 群富 植牙手機 科頂 臨床訓練系統 醫百 脊椎系統 傑奎 骨水泥 喜樂 骨釘骨板 聯合骨科 Dental CT 台灣騰協 齒雕機 亞力士 生醫陶瓷材料 棕茂 血液淨化透析器 禾研 檢驗試劑 益生、普生、聯華生技、 亞洲基因、居禮 內視鏡周邊 廣泰 MRI 奧羅瑞 齒科矯正器 美萌 不織布敷料 美梭 呼吸檢測系統 創控 注射器 群康 針灸針 京達 牙科雷射 鐳鼎 除毛雷射 德瑪凱 皮膚科製劑 儕陞生化 膠原蛋白 惠合、双美 醫用敷材 健鑫、泰陞 齒科牙冠 創新生醫 術前計劃系統 巧醫 生物組織植入物 亞果 幹細胞 訊聯 多工機能膜 覓特 眼科雷射 艾克夏 生理監測 康定、創心醫電 動物腫瘤消融 台灣恩寧 血泵心室輔助器 怡忠 影像分析 思創 骨釘骨板 9
- 10. (三)全球首套創新感磁熱消融技術，腫瘤患者新曙光 金屬中心 針具、設備原型開發，人 因設計，法規測試標準驗 證，熱療系統技術移轉 成功大學/成大醫院 產品臨床確認與需求回饋、 動物實驗進行 晟銘電子 針具、設備量產產線建置， 產品GMP認證及上市申請 癌症治療相關技術如射頻燒灼術(RFA)及微波燒 灼術(MWA)，其昂貴費用讓許多病患無法接受 治療並且有應用上的限制(如針徑粗，血管神經 密集處無法安全處理，施術風險高) 為減少病人開刀時的出血量，利用極細針徑 (0.7mm)之熱消融針，搭配激磁系統提供之交 變磁場，在針頭中快速引起熱能量來治療病灶 ，提供病人更為安全的熱消融治療 市場趨勢產業現況 設計 製造 檢測 應用 產研醫智權合作加值布局 發掘需求 申請專利41件 （國內24、國外17） •多屬目前實驗與未來發展 之關鍵專利 •包含：針具材料結構、相 關輔具，術前規劃、設備 磁路設計、人因設計…等 運用 專利組合 優質專利 布局 促成學研合作開發以首例系統性產品成功商轉之案例。 衍生台灣恩寧股份有限公司開發動物熱消融治療產品。 開發結構堅固，能於燒灼，且不沾黏而非 患部不燙之感磁發熱針具與相關輔具，搭 配高效率高深度磁場之高周波電磁熱療機 器，增進實驗便利性與滿足臨床需求，並 擴大醫療應用範圍。 10
- 11. (四)開發國內唯一金屬線材產品完整製程系統化 真空精煉及連續鑄造 抽、鍛 熱處理 機加工 檢測驗證 品牌行銷 關鍵原料 成形製造 驗證行銷 技術開發與系統整合，協助產業創造 高功能特殊合金線材產品應用價值 系統化建立特殊金屬線材製程開發， 生產效能與品質提升 產研合作進行生產線建置，提升廠商 形像，增加產品信賴度 主要應用為高階封裝導線、高值訊 號導材、特殊銲接線材 客戶群有日月光、矽品、菱生等 預估將可增加特殊合金線材產品3 項以上，創造營收900萬/年 預估高階導線產品可取代進口10% 以上，創造產值2.5億元/年 大亞集團 三大鋼鐵 11
- 12. 高硬度模具 醫材人工關節/植體 由產業需求衍生之 各類極端應用條件 高性能金屬零組件 遍佈多重產業應用 極端應用條件之高性能金屬零組件需求日趨擴大 嚴苛環境 (高溫/高壓/腐蝕) 複雜幾何 (曲面/精度) 高可靠度 (耐潛變/磨耗/疲勞) 航空發動機 車輛引擎/增壓器 能源氣燃機 氫能電極板 車輛底盤結構模具生產 醫材器械 與植體3C連接器 鈦/不銹鋼 韌/黏難切削合金 鎳基/鈷基 高硬高溫合金 鋁鋰/鈦鋁/金屬玻璃/ 高熵合金等新材料 航空發動機匣 能源氣輪機葉片及組件 車輛引擎渦輪 航空/車輛扣件 石化閥管線 石化耐蝕閥管件 輕量高強度 (低密度/複材) 航空發動機葉輪 車輛/能源/航空之引擎與氣燃機等 模具、連接器等 航空引擎與機體、石化閥管線等 航空機體結構 航太/車輛結構、醫材植體、能源極板等 車輛/能源/航空之引擎與氣燃機葉片、機匣等 航空引擎與氣燃機葉片、耐磨耗高強/高硬刀/模具等航空/車輛扣件/醫材植體等 本計畫投入 本計畫投入 (五)型塑高值金屬精緻加工產業鏈 12
- 13. Collaboration Platform MIRDC Georgia Tech 發展階段: 建立平台 Platform establishment 推廣階段: 成功案例 平台擴展 Platform expansion 2017~ 2018 2018~ 2019 2020~ 市場需求供應 技術驗證 應用解決方案提供 跨領域資源整合 應用技術研發 系統整合驗證 系統商品化 基礎技術研發 跨領域研究主題鏈結 引領未來市場需求的先進製 造解決方案 GE Tongtai (五)型塑高值金屬精緻加工產業鏈(續) 13
- 14. 三、金屬智慧製造案例分享 14
- 17. 籌組國際隊 強化全球接單 長期 (110~115年)中期 (108~110年) 連結在地服務 帶動數位轉型產業群聚 成立金屬製品產業數位轉型研究中心 技術移轉諮詢服務 深化SaaS模組AI智慧應用 短期 (107～108年) 強化SaaS應用模組，輔導10家以 上廠商推動產業智慧製造 並重Domain知識與AI技術人才培育 達100人以上，扶植新創/顧問服務公 司10家以上/年快速擴散服務能量 目 標 •提出數位轉型AI解決方案，與戰 略夥伴共同合作研究 高雄市政府 金屬製品產業 南臺灣在地服務 •挑選特定產業應用技術議題，協助 新創/顧問服務公司擴展業務，共創 在地產業新營運模式 提供SaaS工業服務 扣 件 模 具 鋼 鐵 石 化 業 專案輔導 EX. 丞威精密EX. 安拓 EX. 台朔EX. 中鋼 技術移轉 新創RSC公司 學研單位 新型AI解決方案推動數位轉型 AI技術 Team 中央政府單位 EX. 睿捷 顧問服務公司技術諮詢 AI技術人才培育 成立1個大型研究中心，強化中心系 統整合(SI)能量服務金屬製品產業 扣件產業智慧製造推動策略(續) 17
- 18. 成形設計虛實整合技術 中鋼扣件公 有雲 設計模擬+試樣驗證 客戶 服務雲 線材特性 資料庫 品質追溯 開發進度 智慧感測聯網技術(IoT+異質網路) 鍛造品質監測可視化 協同開發 鍛造成型、表面 處理..等技術 串聯供應鏈及感測、設備、 系統整合週邊廠商 扣件4.0 關鍵技術 扣件4.0快速建置 合作聯盟籌組 世德工業 示範產線 產線監測聯網分析預警技術 (感測+IoT+巨資分析) 成形機智慧調模技術 (Robot+AOI+智慧方法) 企業雲建構 強化接單能力 產業雲建構 上中下游緊密扣合 產業主要面臨問題 成果4成果2 成果1 企 業 外 企 業 內 產品100%外銷，客戶將視4.0落 實程度，決定下單數量 缺工/品檢問題與客訴困擾多 智慧製造能力不足，生產資訊欠 缺，導致可視化程度偏低 導入廠商：A公司/大發工業區(為福特、克萊斯勒..等 汽車大廠之Tier 1廠商) 主要產品：金屬扣件產線製品(100%外銷) 18 成果3 扣件廠導入智慧製造案例分享
- 19. 19 －以智慧型量測與調機技術顛覆傳承數十年的老師傅制－ 機台調校系統化 ＊顛覆傳承數十年的老師傅制＊ 倚賴老師傅經驗 傳承及僱工問題多 效率差/耗費成本 資訊數位化障礙高 調機師傅經驗數位化 建立製程知識庫 突破人工倚賴困境 模組化作業/擴散快 開發全球首創成形機模具智慧 調校系統，突破成形機、光檢 機、機器人技術整合障礙，操 作者依照系統引導即可快速精 準完成模具調整。 老師傅調機 仰賴經驗與傳承 國內首創 (三合一)As-Is To-Be + + 導入前 導入後 成形機 光檢機 Robot 扣件廠導入智慧製造案例分享 19
- 20. 四、結語與建議 20
- 22. 智慧製造將是企業未來存續的關鍵因素 低 ← 智慧製造(4.0)程度 → 高 代工製造、價格廝殺、缺核心技術… (拼數量、拼速度、拼價格都贏不了) 導入智慧製造、具核心技術 、附加價值高…(自創品牌、 在全球供應鏈體系、…) 紅 海 藍 海 掙扎區退場區 競爭區 悠哉區 掌握趨勢 創造需求 結語與建議 22
- 23. 23